校准装置及其对监测装置中的传递函数进行校准的方法制造方法及图纸

技术编号:8682695 阅读:174 留言:0更新日期:2013-05-09 02:41
本发明专利技术公开了一种校准装置及其对监测装置中的传递函数进行校准的方法,所述方法包括:将传递函数的m个参数设置为第1次迭代的参数值;进行至少一次迭代过程;在其中第j次迭代过程中,若根据AD1~ADn、Rxp1~Rxpn、第j次迭代的参数值,计算出的误差评估值s小于评估目标值,则确定第j次迭代的参数值为校准结果;否则,根据收缩算法对第j次迭代的参数值进行调整,得到第j+1次迭代的参数值,继续下次迭代过程;Rxp1~Rxpn为被监测对象的n个预定值;AD1~ADn为n个采样值。由于采用收缩算法迭代计算传递函数的参数,避免掉解方程的过程,可以应用于非线性的传递函数和非最小二乘法误差评估函数的场合,从而本发明专利技术的校准方法有更为广泛的应用场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及校准技术,尤其涉及。
技术介绍
在工程领域,例如,测量领域、控制领域、通信领域等经常需要对某些物理量进行监测;监测装置的监测过程通常如附图说明图1所示:将采样装置采集的采样值输入到估算装置中,由估算装置通过某个预先设置的传递函数对输入的采样值进行估算,得到的估算值作为被监测对象的值。采样装置通常可以包括AD (模拟数字)转换器;估算装置通常可以是单片机、或微处理器、或CPU等器件。在估算装置被应用到监测过程之前,需要对传递函数中的参数进行校准;而校准后的参数将直接影响估算装置被应用到监测过程时,所得到的被监测对象的值的准确性。目前,对传递函数中的 参数进行校准的流程通常包括如图2所示的如下步骤:S201:根据一组采样值和期望值,使用传递函数和误差评估函数,计算出误差评估结果。误差评估结果中的传递函数的m个参数的值为未知数。用于计算估算值的传递函数,通常由技术人员根据实际情况设置为固定的函数式;例如,对于线性系统,可采用一次线性函数作为传递函数;复杂一些的系统,可采用多次多项式函数作为传递函数;此外,还可采用指数函数或对数函数,或分段函数作为传递函数。传递函数的函数式是事先设置的,而传递函数中所使用的参数则需要通过校准过程来确定。比如二次多项式RxpMon = aXADXAD+bXAD+c的传递函数;其中,a, b, c为传递函数的参数;AD表示在Rxp情况下的采样值,RxpMon表示由传递函数计算出的估算值。传递函数的参数至少为一个;多数情况下传递函数的参数多于I个。从理论上来说,若传递函数的参数为m个(m为自然数),则至少需要m个采样值和相应的期望值通过解方程的方法,计算出传递函数的参数。实际应用中,由于采样有噪声等原因,需要采样值的点数η多余参数的个数m,来进行计算传递函数的参数,采样值的点数越多,计算的传递函数的参数越准确。在采样点数η多于传递函数的参数个数m的情况下,找出最佳传递函数的参数的方法,称为拟合。要找出最佳的参数,必须先定义一个误差评估函数来评估两个参数的优劣。传统用最小二乘法来进行评估。例如,通过以下的方程组,计算最佳的的上述二次多项式传递函数的参数a,b,c:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对监测装置中的传递函数进行校准的方法,包括:将所述监测装置中待校准的传递函数的m个参数设置为第1次迭代的参数值,分别为进行至少一次迭代过程;在其中第j次迭代过程中,若根据AD1~ADn、Rxp1~Rxpn、第j次迭代的参数值计算出的误差评估值s小于设定的评估目标值,则确定第j次迭代的参数值为校准结果;否则,根据收缩算法对第j次迭代的参数值进行调整,得到第j+1次迭代的参数值,继续第j+1次迭代过程;其中,j为自然数,n大于m;Rxp1~Rxpn为校准过程中输出的被监测对象的n个预定值;AD1~ADn为所述监测装置对所述n个预定值的被监测对象进行感应、采样后分别得到的n个采样值。FDA00002712206500011.jpg,FDA00002712206500012.jpg

【技术特征摘要】
1.一种对监测装置中的传递函数进行校准的方法,包括: 将所述监测装置中待校准的传递函数的m个参数设置为第I次迭代的参数值,分别为. ; 进行至少一次迭代过程;在其中第j次迭代过程中,若根据AD^ADn、Rxp广Rxpn、第j次迭代的参数值X/ 4,计算出的误差评估值s小于设定的评估目标值,则确定第j次迭代的参数值为校准结果; 否则,根据收缩算法对第j次迭代的参数值进行调整,得到第j+Ι次迭代的参数值,继续第j+Ι次迭代过程; 其中,j为自然数,η大于m !Rxp1i^Rxpn为校准过程中输出的被监测对象的η个预定值;AD广ADn为所述监测装置对所述η个预定值的被监测对象进行感应、采样后分别得到的η个采样值。2.按权利要求1所述的方法,其特征在于,所述收缩算法具体为莱蒙伯格-马奎特levenberg-marquardt算法,或高斯牛顿算法。3.按权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据AD广ADn、Rxp广!^耶…第j次迭代的参数值片 4,计算出的误差评估值s具体为相对误差评估值RS,根据如下公式I确定:4.按权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据收缩算法对第j次迭代的参数值进行调整,得到第j+Ι次迭代的参数值,具体包括: 依据所述levenberg-marquardt算法,计算雅克比矩阵W ;所述雅克比矩阵W中的元素根据如下公式3确定:5.按权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据AD广ADn、Rxp广!^耶…第j次迭代的参数值,计算出的误差评估值s具体为相对误差评估值RS,根据如下公式11确定:6.按权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据收缩算法对第j次迭代的参数值进行调整,得到第j+Ι次迭代的参数值,具体包括: 依据所述levenberg-marquardt算法,计算雅克比矩阵W ;所述雅克比矩阵W中的元素根据如下公式3确定:7.按权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据AD~ADn、Rxp~Rxpn、第j次迭代的参数值,计算出的误差评估值s具体为最小二乘误差评估值MS,根据如下公式2确定:8.按权利要求7所述的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:林青合张华
申请(专利权)人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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